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辽宁省夏季降水对ENSO事件的响应分析

来源:公文范文 时间:2023-11-23 20:24:01 推荐访问: 响应 响应文件附件都是什么 辽宁省

杜妮

(辽宁七星湖旅游开发有限责任公司,辽宁沈阳 110003)

厄尔尼诺-南方涛动(ELNino-SouthernOscillation,简称ENSO)是热带太平洋海-气耦合相互作用的最强年际信号之一,它发生在热带太平洋地区,不仅直接造成热带太平洋地区的天气气候异常,还以遥相关的方式间接影响全球近3/4 的地区[1,2]。ENSO具有2~7年的准周期性循环,厄尔尼诺和拉尼娜是ENSO 循环过程中的反相位状态。ENSO正相位时,赤道中东太平洋海表温度异常升高,显著高于气候平均态时,称之为厄尔尼诺;
反之,负相位时,赤道中东太平洋海表温度异常降低,显著低于气候平均态时,称之为拉尼娜。ENSO 的不同相位对中国夏季降水的影响是不同的。研究表明[3,4],厄尔尼诺年的夏季,赤道东太平洋海温升高,哈德莱环流加强,导致太平洋副热带高压强度增强,而西太平洋海温降低,导致副高位置偏南。受环流形势的影响,夏季风偏弱,暖湿气流北上势力不强,因此,季风雨带也随之偏南,致使江淮流域多雨,而华南、华北地区少雨;
反之拉尼娜年的夏季,江淮流域降水偏少,华南、华北地区降水偏多。

诸多研究讨论ENSO 循环的影响时,均集中在我国东部地区,如华南、长江中下游、淮河及华北等地,而对东北地区夏季降水的影响分析还很少,对辽宁省的影响研究更是寥寥无几。因此,本文致力于揭示ENSO 循环对辽宁省夏季降水的指示关系,进而判断其对辽宁省夏季降水中长期预测工作是否具有指导意义。

1.1 资料来源

采用辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局)提供的508 个雨量站夏季(6—8 月)降水量数据,时间范围为1956—2021 年。ENSO 不同相位事件资料来源于国家气候中心ENSO 监测、分析和预测系统(SEMAP2.1)。

1.2 研究区概况

辽宁省地处中高纬地区,是东北地区降水量最多的省份,年降水量在600~1 100 mm。东部山地丘陵区年降水量在1 100 mm以上;
西部山地丘陵区年降水量在400 mm 左右,是辽宁省降水最少的地区;
中部平原降水量比较适中,年平均在600 mm左右。辽宁省内河流纵横,河网密布,本文中的辽河流域包含辽河和绕阳河。

图1 为1956—2021 年各流域夏季降水距平累加曲线图。距平累加可以用来表示数据一段时间内距平的演变情况,若曲线持续上升,则表示该时间段内正距平值偏多;
若曲线持续下降,则表示负距平值偏多。从图1 中可以看出,各流域由于地理位置的不同,表现出的变化趋势不尽相同,大致可归为3 种:一是辽河、浑河、太子河,1956 年至60 年代末为降水增加期,70 年代初至80 年代初为降水减少期,80 年代初至90 年代末为降水增加期,90年代末至今虽有小波动,但总趋势为降水减少期;
二是鸭绿江和辽东沿海诸河,1956 年至60 年代末为降水增加期,70 年代初至80 年代初为降水减少期,80 年代初至年代末为降水增加期,90 年代初至今为降水减少期;
三是大小凌河和辽西沿海诸河,1956 年至70 年代末为降水增加期,80 年代初至90年代初为降水减少期,90 年代初至年代末为降水增加期,90 年代末至今为降水减少期。

图1 1956—2021 年辽宁省各流域夏季降水量距平累加曲线

综上,1956—2021 年共66 年当中,各流域夏季降水先后经历了偏多-偏少-偏多-偏少的年代际波动,且各时段降水的多寡分布明显。其中,变化最显著的是鸭绿江流域,由第一个偏多段到偏少段,降水量减少了约140 mm,由偏少段到第二个偏多段,降水量增加了近200 mm,再由偏多段到最后的偏少段减少了约160 mm。

结合辽宁省各流域分布位置,从年代际演变特征来看,可将辽宁省划分为辽宁西部(包括大、小凌河和辽西沿海诸河)、中北部(包括辽河、浑河和太子河)和东南部(包括鸭绿江和辽东沿海诸河),这与辽宁省日常雨水情业务工作中的区域划分是一致的。

3.1 ENSO 不同阶段对各流域降水的影响

表1 为1956 年至今厄尔尼诺和拉尼娜在不同阶段(发展或衰减)的年份表。据统计,厄尔尼诺和拉尼娜分别发生20 次和14 次,一般来讲,发展年的次年即为衰减年,仅有个别年份发生跨两年的现象,如1968—1970 年、1986—1988 年、2014—2016 年的厄尔尼诺,以及1970—1972 年、1998—2000 年的拉尼娜。同时,也存在一些特殊年份,如1977 年和2019 年既是厄尔尼诺发展年又是厄尔尼诺衰减年,2000 年和2011 年既是拉尼娜发展年又是拉尼娜衰减年,这4 年在统计该年降水多寡时将予以剔除。

表1 1956 年以来ENSO 事件不同阶段年份统计

表2 分别统计了ENSO 在发展年和衰减年时,辽宁省各流域降水正距平年占比情况。由表2 可知,当发生厄尔尼诺时,无论是发展年还是衰减年,辽宁省夏季降水正距平占比均偏少,即与负距平占比近似各占一半。当发生拉尼娜时,虽然发展年降水正距平的占比稍大于衰减年,但也均在50%左右。综上所述,厄尔尼诺和拉尼娜的不同阶段对夏季降水多寡的指示意义不大。

表2 ENSO 不同阶段各流域夏季降水正距平年占比

3.2 ENSO 不同事件类型对各流域降水的影响

ENSO 按照其发展中心区域的不同划分为东部型和中部型。1956 年至今不同类型的ENSO 事件见表3。由表3 可知,20 次厄尔尼诺事件中,东部型占12 次,中部型占8 次;
14 次拉尼娜事件中,东部型占10 次,中部型占4 次。

表3 1956 年以来ENSO 事件不同事件类型年份统计

表4分别统计了ENSO不同类型下各流域夏季降水正距平年占比情况。由表4 可以看出,ENSO不同事件类型条件下,各流域夏季降水多寡的概率近似各占一半,对预测指示意义很小。

表4 ENSO 不同事件类型各流域夏季降水正距平年占比

本文利用辽宁省508 个雨量站的夏季降水资料,分析了辽宁省各流域夏季降水的年代际演变特征,并研究了ENSO 不同阶段及不同类型条件下与各流域夏季降水的对应关系,得出:厄尔尼诺和拉尼娜无论是发展还是衰减阶段,无论是东部型还是西部型,其对辽宁省各流域夏季降水多寡的指示意义不大。辽宁省各流域夏季降水的多寡与ENSO 之间的关系较难建立,在中长期降水预测工作中,ENSO 发挥的作用不大。由于辽宁省乃至东北的夏季降水成因十分复杂,同时受到中、高纬甚至低纬度大气环流的共同影响,因此,在预测方法方面也较为困难,还需要进行更多探索。

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